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TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAIS CONFORMAÇÃO EM METAIS Forjamento Forjamento é um um processo processo de de conformação conformação mecânica mecânica em em que que o material material é comprimido comprimido entre entre duas duas matrizes, matrizes, que que resulta resulta em em uma uma mudança mudança permanente permanente nas nas dimensões dimensões finais finais e nas nas características características metalúrgicas metalúrgicas de de uma uma FORJAMENTO FORJAMENTO peça, peça, de de tal tal modo modo que que ele ele tende tende a assumir assumir o contorno contorno ou ou perfil perfil da da ferramenta ferramenta de de trabalho trabalho. É considerada considerada a mais mais antiga antiga operação operação de de conformação, conformação, data data de de 5.000 000 AC AC. A substituição substituição do do braço braço do do ferreiro ferreiro por por máquinas máquinas ocorreu ocorreu nas nas primeiras primeiras etapas etapas da da Revolução Revolução Industrial Industrial. Principais Principais Aplicações Aplicações: virabrequins virabrequins de de motores, motores, bielas, bielas, engrenagens, engrenagens, componentes componentes estruturais estruturais de de veículos veículos e aeronaves, aeronaves, peças peças de de motores motores de de turbina turbina de de jato jato.

5 -Tecnologia Da Producao i (1)

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TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAIS

ForjamentoForjamento éé umum processoprocesso dede conformaçãoconformação mecânicamecânica emem queque oo

materialmaterial éé comprimidocomprimido entreentre duasduas matrizes,matrizes, queque resultaresulta emem umauma mudançamudança

permanentepermanente nasnas dimensõesdimensões finaisfinais ee nasnas característicascaracterísticas metalúrgicasmetalúrgicas dede umauma

FORJAMENTOFORJAMENTO

peça,peça, dede taltal modomodo queque eleele tendetende aa assumirassumir oo contornocontorno ouou perfilperfil dada ferramentaferramenta

dede trabalhotrabalho.. ÉÉ consideradaconsiderada aa maismais antigaantiga operaçãooperação dede conformação,conformação, datadata dede

55..000000 ACAC.. AA substituiçãosubstituição dodo braçobraço dodo ferreiroferreiro porpor máquinasmáquinas ocorreuocorreu nasnas

primeirasprimeiras etapasetapas dada RevoluçãoRevolução IndustrialIndustrial..

PrincipaisPrincipais AplicaçõesAplicações :: virabrequinsvirabrequins dede motores,motores, bielas,bielas, engrenagens,engrenagens,

componentescomponentes estruturaisestruturais dede veículosveículos ee aeronaves,aeronaves, peçaspeças dede motoresmotores dede

turbinaturbina dede jatojato..

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AsAs indústriasindústrias dede basebase usamusam oo forjamentoforjamento parapara estabelecerestabelecer aa formaforma básicabásica

dasdas peças,peças, queque sãosão posteriormenteposteriormente usinadasusinadas nana formaforma ee dimensãodimensão finalfinal.. OO metalmetal éé

sempresempre maismais forteforte nana direçãodireção dede suasua estruturaestrutura granulargranular.. OO forjamentoforjamento permitepermite queque osos

grânulosgrânulos sejamsejam alinhadosalinhados nana direçãodireção dada peçapeça desejada,desejada, oo cortecorte geradogerado nana usinagemusinagem

normalmentenormalmente avançaavança contracontra oo grão,grão, ee dessadessa formaforma enfraqueceenfraquece aa peçapeça.. AlémAlém disso,disso,

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umauma vezvez queque oo forjamentoforjamento éé criadocriado pelapela pressãopressão ee nãonão pelapela usinagem,usinagem, muitomuito menosmenos

materialmaterial éé perdidoperdido nono processo,processo, geralmentegeralmente asas peçaspeças forjadasforjadas sãosão maismais fortesfortes dodo queque

asas usinadasusinadas..

AA desvantagemdesvantagem dodo forjamentoforjamento éé queque asas altasaltas temperaturastemperaturas necessáriasnecessárias nono

processoprocesso podempodem provocarprovocar umauma rápidarápida oxidação,oxidação, oo queque produzproduz umum acabamentoacabamento

insatisfatórioinsatisfatório ee escamasescamas nana superfíciesuperfície.. EmEm virtudevirtude dessadessa escamação,escamação, aa manutençãomanutenção

dede pequenaspequenas tolerânciastolerâncias pode,pode, àsàs vezes,vezes, serser difícildifícil.. QuandoQuando asas peçaspeças metálicasmetálicas sãosão

forjadasforjadas procuraprocura--sese alteraralterar principalmenteprincipalmente asas propriedadespropriedades dede elasticidadeelasticidade ee

dede plasticidadeplasticidade dodo metalmetal..

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TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAIS

MÁQUINASMÁQUINAS DEDE FORJAMENTOFORJAMENTO

�� MarteloMartelo dede forjamentoforjamento –– aplicaaplica--sese umauma cargacarga dede impactoimpacto..

�� PrensaPrensa dede forjamentoforjamento –– aplicaaplica--sese umauma pressãopressão gradualgradual..

FORJAMENTOFORJAMENTO AA QUENTEQUENTE OUOU MORNAMORNA

�� ÉÉ oo maismais comum,comum, devidodevido àà deformaçãodeformação significativasignificativa ee aa necessidadenecessidade dede

reduzirreduzir aa forçaforça ee aumentaraumentar aa ductilidadeductilidade dodo metalmetal dede trabalhotrabalho..

FORJAMENTOFORJAMENTO AA FRIOFRIO

�� DevidoDevido aoao aumentoaumento dada forçaforça dede forjamentoforjamento resultaresulta nono encruamentoencruamento dodo

materialmaterial..

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MartelosMartelos dede forjamentoforjamento deformamdeformam oo metalmetal atravésatravés dede rápidosrápidos golpesgolpes dede

impactoimpacto nana superfíciesuperfície dodo mesmomesmo.. AsAs cargascargas dede impactoimpacto aplicadasaplicadas contracontra oo

material,material, geramgeram deformaçãodeformação irregularirregular nasnas fibrasfibras superficiais,superficiais, dandodando grandegrande

TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAIS

MARTELOS DE FORJAMENTOMARTELOS DE FORJAMENTO

material,material, geramgeram deformaçãodeformação irregularirregular nasnas fibrasfibras superficiais,superficiais, dandodando grandegrande

resistênciaresistência mecânicamecânica aa pontaspontas dede eixo,eixo, virabrequins,virabrequins, etcetc..

TiposTipos::

�� GravidadeGravidade -- energiaenergia dede impactoimpacto dada quedaqueda dede umum pesopeso..

�� MartelosMartelos dede quedaqueda dede energiaenergia –– movimentomovimento porpor arar comprimidocomprimido ouou vaporvapor ..

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PrensasPrensas dede forjamentoforjamento deformamdeformam oo metalmetal submetendosubmetendo--oo aa umauma compressãocompressão

contínuacontínua comcom velocidadevelocidade relativamenterelativamente baixa,baixa, aplicaaplica umauma pressãopressão gradualgradual

parapara realizarrealizar operaçãooperação dede compactaçãocompactação .. TodasTodas asas camadascamadas dada estruturaestrutura sãosão

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PRENSAS DE FORJAMENTOPRENSAS DE FORJAMENTO

parapara realizarrealizar operaçãooperação dede compactaçãocompactação .. TodasTodas asas camadascamadas dada estruturaestrutura sãosão

atingidas,atingidas, dandodando maiormaior homegeneidadehomegeneidade àà estruturaestrutura dada peçapeça..

TiposTipos::

�� PrensaPrensa mecânicamecânica -- converteconverte aa rotaçãorotação dodo motormotor dede acionamentoacionamento emem

movimentomovimento linearlinear dede recalquerecalque..

�� PrensaPrensa hidráulicahidráulica -- pistãopistão hidráulicohidráulico atuaatua nono recalquerecalque..

�� PrensaPrensa dede parafusoparafuso –– mecanismomecanismo dede parafusoparafuso acionaaciona oo recalquerecalque..

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TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAISMATRIZ DE FORJAMENTO MATRIZ DE FORJAMENTO –– ABERTA ABERTA

�� OO materialmaterial éé comprimidocomprimido entreentre duasduas matrizesmatrizes planas,planas, permitindopermitindo aoao metalmetal

fluirfluir lateralmentelateralmente semsem restriçãorestrição

�� SemelhanteSemelhante aoao ensaioensaio dede compressão,compressão, quandoquando oo materialmaterial temtem seçãoseção

transversaltransversal cilíndricacilíndrica ee éé comprimidocomprimido aoao longolongo dede seuseu eixoeixotransversaltransversal cilíndricacilíndrica ee éé comprimidocomprimido aoao longolongo dede seuseu eixoeixo

�� ProcessoProcesso dede deformaçãodeformação reduzreduz alturaaltura ee aumentaaumenta diâmetrodiâmetro dodo materialmaterial

�� OsOs nomesnomes comunscomuns incluemincluem encalcamentoencalcamento ouou forjamentoforjamento desarranjadodesarranjado

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O atrito entre as superfícies de trabalho e a matriz restring e fluxo lateral de

trabalho, resultando no efeito de barrilamento. Em matriz a berta a quente, o

efeito é ainda mais acentuado devido à transferência de calo r na superfícies

e perto da matriz, o que esfria o metal e aumenta a sua resistência à

TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAISMATRIZ DE FORJAMENTO MATRIZ DE FORJAMENTO –– ABERTA ABERTA

Deformação real de um material cilíndrico em matriz aberta, mostrando

acentuado barrilamento.

e perto da matriz, o que esfria o metal e aumenta a sua resistência à

deformação.

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OO materialmaterial éé comprimidocomprimido emem umauma matrizmatriz comcom inversoinverso dada formaforma dada peçapeça

desejadadesejada.. AA rebarbarebarba éé formadaformada pelopelo metalmetal queque escoaescoa alémalém dada cavidadecavidade dada

matrizmatriz emem pequenopequeno espaçoespaço entreentre asas placasplacas.. EstaEsta rebarbarebarba devedeve estarestar bembem

dimensionada,dimensionada, poispois desempenhadesempenha umauma funçãofunção importanteimportante durantedurante aa

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MATRIZ DE FORJAMENTO MATRIZ DE FORJAMENTO –– SEMI ABERTASEMI ABERTA

dimensionada,dimensionada, poispois desempenhadesempenha umauma funçãofunção importanteimportante durantedurante aa

compressão,compressão, resistindoresistindo àà fricçãofricção dodo fluxofluxo contínuocontínuo dede metalmetal ee restringindorestringindo oo

materialmaterial parapara oo preenchimentopreenchimento dada cavidadecavidade..

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TrabalhoTrabalho dede compreensãocompreensão porpor punçãopunção ee matrizmatriz cujacuja cavidadecavidade nãonão permitepermite

rebarba,rebarba, oo volumevolume dodo materialmaterial devedeve serser igualigual aoao volumevolume dada cavidadecavidade dentrodentro dede

tolerânciastolerâncias muitomuito apertadasapertadas.. OO controlecontrole dodo processoprocesso maismais exigenteexigente dodo queque nono

forjamentoforjamento comcom matrizmatriz abertaaberta .. SeSe aplicaaplica melhormelhor aa peçaspeças simétricassimétricas ee comcom

MATRIZ DE FORJAMENTO MATRIZ DE FORJAMENTO –– FECHADAFECHADA

forjamentoforjamento comcom matrizmatriz abertaaberta .. SeSe aplicaaplica melhormelhor aa peçaspeças simétricassimétricas ee comcom

geometriasgeometrias simplessimples.. MuitasMuitas vezesvezes classificadaclassificada comocomo umum processoprocesso dede

forjamentoforjamento dede precisãoprecisão

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RealizadoRealizado pelapela rotaçãorotação dasdas matrizesmatrizes emem tornotorno dodo material,material, queque éé empurradoempurrado

radialmente,radialmente, parapara reduzirreduzir oo diâmetrodiâmetro (quente(quente ouou frio)frio).. UsadoUsado parapara reduzirreduzir oo

diâmetrodiâmetro dodo tubotubo ouou hastehaste.. ParaPara controlarcontrolar aa formaforma ee oo tamanhotamanho dodo diâmetrodiâmetro

internointerno dede peçaspeças tubularestubulares éé necessárionecessário oo usouso dede umum mandrilmandril ..

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FORJAMENTO ROTATIVOFORJAMENTO ROTATIVO

internointerno dede peçaspeças tubularestubulares éé necessárionecessário oo usouso dede umum mandrilmandril ..

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ProcessoProcesso dede forjamentoforjamento usadousado parapara formarformar cabeçascabeças dede pregos,pregos, parafusosparafusos ee

produtosprodutos similares,similares, podepode serser frio,frio, mornomorno ouou quentequente.. AsAs máquinasmáquinas sãosão

chamadaschamadas dede encabeçadorasencabeçadoras ouou formadoras,formadoras, processoprocesso dede altaalta produtividadeprodutividade ..

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ENCABEÇADORASENCABEÇADORAS

chamadaschamadas dede encabeçadorasencabeçadoras ouou formadoras,formadoras, processoprocesso dede altaalta produtividadeprodutividade ..

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TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO I CONFORMAÇÃO EM METAISCONFORMAÇÃO EM METAIS

OperaçãoOperação dede cortecorte parapara removerremover aa rebarbarebarba dodo materialmaterial dodo forjamentoforjamento emem

matrizmatriz semisemi aberta,aberta, geralmentegeralmente éé feitofeito quandoquando oo trabalhotrabalho aindaainda estáestá quente,quente,

poispois oo recorterecorte éé incluídoincluído nana estaçãoestação dede forjamentoforjamento.. AA rebarbaçãorebarbação tambémtambém

REBARBAÇÃOREBARBAÇÃO

podepode serser feitofeito porpor operaçõesoperações alternativas,alternativas, comocomo esmerilharesmerilhar ouou serrarserrar

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EXEMPLOS DE FIBRAMENTO FORMADO NO FORJAMENTOEXEMPLOS DE FIBRAMENTO FORMADO NO FORJAMENTO